بررسی اثر افزودن نانولوله کربنی درون ماده زمینه بر محدوده پایداری ایروترموالاستیک صفحات کامپوزیتی دارای الیاف

در این تحقیق، پایداری ایروترموالاستیک صفحات کامپوزیتی زمینه پلیمری دارای الیاف در معرض جریان هوای فراصوت، بررسی شده است. اثر افزودن نانولوله کربنی بر خواص ترمومکانیکی ماده زمینه به روش تجربی تعیین شد. مدول یانگ و ضریب انبساط حرارتی پلیمر خالص و پلیمر تقویت شده با نانولوله های کربنی به کمک انجام آزمون کشش و دیلاتومتری تعیین شد. سپس به کمک روابط میکرومکانیکی هالپین- تسای اصلاح شده، خواص مکانیکی و حرارتی پلیمر تقویت شده با الیاف شیشه و کربن محاسبه شد. یک صفحه کامپوزیتی چهارلایه مستطیل شکل دارای تکیه گاه های ساده در معرض جریان هوای فراصوت در نظر گرفته شد و به کمک اصل همیلتون، معادلات حاکم بر حرکت آن استخراج شد. از تئوری خطی پیستون برای تعیین توزیع فشار وارد بر صفحه بهره گرفته شد. از روش گلرکین برای حل معادلات استفاده شد و اثر افزودن نانولوله کربنی به زمینه پلیمری بر سرعت بحرانی فلاتر صفحات لایه ای در حالتی که صفحات دارای الیاف شیشه یا کربن باشند، مورد مطالعه قرار گرفت. مساله در نسبت طول به عرض های مختلف برای صفحه بررسی شد و اثر افزایش دما بر تغییر مرز ناپایداری ایروالاستیک صفحات بررسی شد. نتایج حاکی از آن بود که با افزایش نسبت طول به عرض صفحه، افزودن نانولوله کربنی تاثیر بیشتری بر افزایش مرز پایداری ایروالاستیک این صفحات دارد. درصد این افزایش برای صفحات تقویت شده با الیاف شیشه بیشتر از صفحات تقویت شده با الیاف کربن بود. همچنین می توان گفت که با افزایش دمای صفحه، افزودن نانولوله کربنی درون رزین اپوکسی تاثیر کمتری بر گسترش ناحیه پایداری صفحات دارد.